package basic.sort.list;

/**
 * @author distantstar
 * @version 1.0
 * @date 2021
 * @description basic.sort.list
 * @since JDK1.8
 */
public class SmallerEqualBigger {

    public static class Node {
        public int value;
        public Node next;

        public Node(int data) {
            this.value = data;
        }
    }

    // 将链表各个节点放入数组中，然后进行partition
    private static Node listPartition (Node head, int pivot) {
        if (head == null || head.next == null) {
            return head;
        }

        // 计算head有多长
        // 辅助节点
        Node sup = head;
        // 计数器
        int count = 0;
        while (sup != null) {
            count++;
            sup = sup.next;
        }

        // 构建数组
        Node[] arr = new Node[count];
        // 循环添加节点
        sup = head;
        count = 0;
        while (sup != null) {
            arr[count++] = sup;
            sup = sup.next;
        }
        // 数组进行partition
        arrPartition(arr, pivot);

        // 将数组各位连接起来
        int i;
        for (i = 1; i < arr.length; i++) {
            arr[i - 1].next = arr[i];
        }
        // 末尾节点指向空
        arr[i - 1].next = null;

        return arr[0];
    }

    private static void arrPartition(Node[] arr, int pivot) {
        // 小于区域和大于区域的边界
        int less = -1;
        int more = arr.length;

        // 索引
        int i = 0;

        // 循环partition
        while (i < more) {
            if (arr[i].value > pivot) {
                swap(arr, --more, i);
            } else if (arr[i].value < pivot) {
                swap(arr, ++less, i++);
            } else {
                i++;
            }
        }
    }

    private static void swap(Node[] nodeArr, int a, int b) {
        Node tmp = nodeArr[a];
        nodeArr[a] = nodeArr[b];
        nodeArr[b] = tmp;
    }

    // 使用三个区域开始和结尾指针进行划分，最后将区域连接起来
    private static Node areaDivide(Node head, int pivot) {
        // 三区域开始和结尾指针
        Node sH = null;
        Node sT = null;
        Node eH = null;
        Node eT = null;
        Node mH = null;
        Node mT = null;

        // 临时保存节点
        Node save;

        // 循环划分
        while (head != null) {
            // 保存下一个节点
            save = head.next;
            // 根据值进行划分
            if (head.value < pivot) {
                if (sH == null) {
                    sH = head;
                } else {
                    sT.next = head;
                }
                sT = head;
            } else if (head.value == pivot) {
                if (eH == null) {
                    eH = head;
                } else {
                    eT.next = head;
                }
                eT = head;
            } else {
                if (mH == null) {
                    mH = head;
                } else {
                    mT.next = head;
                }
                mT = head;
            }
            head = save;
        }

        // 开始根据条件拼接
        // 小于区域的尾巴，连等于区域的头，等于区域的尾巴连大于区域的头
        // 如果有小于区域
        if (sT != null) {
            sT.next = eH;
            // 下一步，谁去连大于区域的头，谁就变成eT
            eT = eT == null ? sT : eT;
        }
        // 下一步，一定是需要用eT 去接 大于区域的头
        // 有等于区域，eT -> 等于区域的尾结点
        // 无等于区域，eT -> 小于区域的尾结点
        // eT 尽量不为空的尾巴节点
        // 如果小于区域和等于区域，不是都没有
        if (eT != null) {
            eT.next = mH;
        }

        // 判断小于区域是否存在 存在返回小于区域的头部，不存在接着判断
        // 等于区域是否存在 存在返回等于区域的头部，不存在返回大于区域的头部
        return sH != null ? sH : (eH != null ? eH : mH);
    }

    public static void printLinkedList(Node node) {
        System.out.print("Linked List: ");
        while (node != null) {
            System.out.print(node.value + " ");
            node = node.next;
        }
        System.out.println();
    }

    public static void main(String[] args) {
        Node head1 = new Node(7);
        head1.next = new Node(9);
        head1.next.next = new Node(1);
        head1.next.next.next = new Node(8);
        head1.next.next.next.next = new Node(5);
        head1.next.next.next.next.next = new Node(2);
        head1.next.next.next.next.next.next = new Node(5);
        printLinkedList(head1);
        // head1 = listPartition1(head1, 4);
        head1 = areaDivide(head1, 5);
        printLinkedList(head1);

    }
}
